Go的fmt效率问题

Go 的 fmt 包提供了类似 C 标准库中的 scanf 和 printf 的系列输入输出函数。

// 输入 N*N 矩阵
var G [N][N]int
for i := 0; i < N; i++ {
	for j := 0; j < N; j++ {
		fmt.Scan(&G[i][j])
	}
}

但是 C 的标准输入输出默认是带缓冲的, 而 Go 的不带。 当有大量 I/O 时, 效率较低。 解决的办法是用 bufio 中带缓冲的类型。

in := bufio.NewReader(os.Stdin)
for i := 0; i < N; i++ {
	for j := 0; j < N; j++ {
		fmt.Fscan(in, &G[i][j])
	}
}

同理, 可用 bufio.Writer 对输出进行缓冲, 但是记得在程序退出前调用 Flush() 清空缓冲区。

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PDF 拼版技巧

我手头有一些 jpg 格式的图像文件。 我想把他们打印成 A5 尺寸的小册子。 如果打印机附带了将图像打印成小册子的功能, 那么直接使用即可。 否则, 比较方便的办法是将 jpg 汇集在一个 PDF 文件中, 拼版后交给打印机进行打印。

拼版之前需要确保每个页面的大小为 148mm x 210mm。 对于 300dpi 的图像而言, 即为 1748 x 2480。1 可以使用 ImageMagick 对图像进行缩放:

$ magick img.jpg -set density 300   \
                 -resize 1748x2480  \
                 -unsharp 0x5+0.3+0 \
         img-300dpi.jpg

其中, -unsharp 选项用于对缩放后的图像进行钝化遮罩 (Unsharp Mask) 处理, 简单地说就是锐化图像, 抵消缩放所产生的模糊感。

使用 Acrobat 软件可以将若干张图像合成为单个 PDF。

观察一下小册子的印刷方式。 每张纸上印刷的页面并不是按照顺序排列的。 例如, 对于一份 8 页的小册子, 第一张纸正面印的是第 8 页和第 1 页, 反面印的是第 2 页和第 7 页; 第二张纸正面印的是第 6 页和第 3 页, 反面印的是第 4 页和第 5 页。 这样,将这两张纸叠在一起, 第 1 页的反面是第 2 页, 第 2 页和第 3 页恰好相对, 等等。 将所有纸张叠好, 并在中间装订, 然后对折,就构成了一本小册子。

对于上述的小册子, Acrobat 可以直接打印出来。 打开合成的 PDF 文件并按 “打印”, 在打印对话框中选择 “小册子”, 即可。

如果要用 A4 纸制作 A6 大小的小册子, 那么一张纸上需要拼 8 个版面。 仍以 8 页的小册子为例, 这时只需一张纸即可: 正面布置的版面为 5;48;1, 反面布置的版面为 3;62;7。 将这张纸正面朝外对折, 则反面的第 2、 3 页相对, 第 6、 7 页相对。 用一把裁纸刀沿着折痕将纸裁开, 保持对折时页面的相对位置, 然后令第 1、 8 页朝外, 将两个叠好的半张纸再次对折, 在折痕处装订, 就构成了小册子。

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typezh: XeTeX 中文排版辅助宏

XeTeX 是 TeX 排版系统的扩展,增加了对 Unicode 和 OpenType(R) 的支持。因此可被用于中文排版。 我写了 typezh,用于在 Plain TeX 的基础上编写中文文档。可以参考其中的 readme.tex 了解其用法。或者,更好地,使用 xetex readme.tex 将说明文件编译成 PDF,然后查看。 继续阅读 →

在Vultr上安装Gentoo

Vultr是和DigitalOcean类似的VPS服务提供商。它比后者多一个功能:挂载任意ISO镜像。这样就可以安装任意操作系统了。

我用这个功能安装Gentoo。主要参考这篇文章,以及Gentoo的官方手册。

我没有用Gentoo安装盘,而是用了Vultr的ISO library中已有的ArchLinux安装盘。这样省去了上传ISO镜像的步骤。而且事实上ArchLinux的安装盘好用得多。

分区、格式化、下载和解包stage3……等等步骤,都没有太多需要注意的地方。chroot之前要记得复制/etc/resolv.conf,否则之后无法连网。然后就是emerge一些东西,也没什么难度。

值得注意的是内核编译选项。文章中明显提到了要启用VIRTIO_PCIVIRTIO_MMIO,实际上还要启用VIRTIO_BLKVIRTIO_NET,才能访问硬盘和网络。很多其它硬件驱动都可以禁用。

最后按照文章里写的配置好系统就可以了。安装GRUB启动器,如果/dev等虚拟目录没有正确挂载到chroot的根目录下也会安装失败。重启之前记得运行passwd设置root密码。

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makeindex预处理

makeindex是用来编制索引的工具。在LATEX文档中,用\index在文中标记索引,排版时将生成相应的.idx文件,每一个\index命令对应一行。

makeindex对.idx文件进行排序和格式化,然后生成.ind文件,该文件就是索引部分的LATEX代码。之后只需再运行一次LATEX程序即可将索引包含在文档内。

这个过程本身已经有些复杂了,现在遇到一件更麻烦的事:怎样编制中文索引。汉字没有明确的排序依据,通用的做法是按拼音或者笔画排序。zhmakeindex提供了这些功能。

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复数和矢量运算

在工程领域中,复数A˙=Aeiφ被用来指代一个有效值为A,初相位为φ的正弦量[2A˙]=2Acos(ωt+φ)。这样的复数常被称作相量(phasor),通常会用更简便的Steinmetz记号Aφ表示,并且使用角度制。

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算术方法续谈

我一直用一个简单的近似公式来估算一个数的平方根: n2+dn+d2n.

例如我想估算10的算术平方根,心中默想10=32+1,于是103+16=3.167。这个方法非常简单有效。

我不知道以前的算术课程是否要讲授笔算开方的方法。反正自从电子计算器普及,这些技术就无人问津了。有一种竖式方法可以用来做任意位数的开方运算,如下图所示:

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过时技术之常用对数表

Golang Project页面右侧有一张图片:

一只gopher拿着游标卡尺,工程师的经典工具。另一只gopher拿的东西现在很少见了,叫做计算尺(slide rule)。它曾经也是科学技术人员必备的工具,可以不打草稿进行乘除运算,常见的有3位有效数字,能满足一般的工程需要。

自从1972年手持式科学计算器HP-35面市,计算尺迅速被淘汰。科学计算器运算速度快、精度高、功能丰富,各方面指标完胜已有的计算工具。现在已经没有厂家生产计算尺;它已成为一种收藏品。

另一个同样被淘汰的工具是算盘。这个工具在中国非常流行。有意思的是,算盘是数字式的,它本身只能处理离散值,不存在失真的问题,精度高。相比之下计算尺是模拟式的,理论上有无限的精度,但是因为存在加工精度限制、装配误差等,实际上精度并不高。电子计算器普及后,算盘也被淘汰了。耐人寻味的是,现在仍然有厂家生产算盘。

这里还要提一个因科学计算器普及而变得过时的技术:常用对数表。对数可以把乘法变成加法,指数变成乘法,因此简化了计算。

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货币的时间价值

货币的时间价值是利息的(理论)来源。利息的计算是一个很有意思的问题。单利和复利属于比较简单的计算。 设一笔资金的现值是PV,每期利率是r,那么N期之后,按照复利计算,它的价值FV=PV(1+r)N. 这就是著名的复利公式。

当每期都有新投入的现金时,就变得复杂起来。举个例子:银行贷款提供两种分期还款的方式:等额本息和等额本金。怎样计算每期应当偿还的金额?

等额本息

等额本息,即在每期末偿还一笔相同的金额PMT(也有在每期初还款的,暂不讨论这种情况),其中一部分是上期余额产生的利息,剩下的是偿还的本金。上期余额扣除本期偿还的本金后,成为本期余额……这个过程看起来挺复杂,其实利用货币的时间价值很容易算出PMT:把每期支付的金额归算为现值:

  • 第1期:PMT1+r
  • 第2期:PMT(1+r)2
  • 第N期:PMT(1+r)N

将它们相加,总的现值 PV=PMT[(1+r)1+(1+r)2++(1+r)N] =PMT(1+r)1[1(1+r)N]1(1+r)1 =PMT1(1+r)Nr. 这也就是你每期支付PMT的情况下,银行愿意贷款给你的金额。反过来说,如果你打算贷款x,就可以根据此式算出每期的还款额 PMT=r1(1+r)Nx.

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